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泰州科德橡胶机械-密炼机:炎炎夏日,如何应对橡胶胶料的焦烧?

发布时间:2018-07-23 21:40:00 点击:    关键词:密炼机,捏炼机,开炼机,橡胶机械

泰州科德橡胶机械-密炼机2018年7月23日讯  焦烧是指橡胶加工过程中产生的早期硫化现象,防焦剂的作用就是防止胶料焦烧,提高操作安全性,延长胶料、胶浆的贮存期。

橡胶的焦烧是超前硫化现象,即是橡胶硫化前的各项工序 ( 炼胶、胶料存放、挤出、压延、成型)中出现的提前硫化现象,故也可称为早期硫化。


1、焦烧的橡胶,硫化后产品不光亮(雾面),表面有明显的皱纹,表面不平的,很脆易裂。

2、焦烧的胶料表面也是不平的,有硬块。而且剪刀剪不断焦烧的胶料。

    硫化焦烧阶段 也称为硫化的起步阶段,是指硫化开始前的延迟作用间,也称硫化反应的诱导期。对于不同的胶料,这个阶段的焦烧时间有的比较长,而有的时间又很短。焦烧时间的长短主要与胶料的性质以及配方的组成有关,特别配方中的硫化促进剂、活化剂等配合剂的种类和数量影响很大。焦烧时间由两部分时间组成,一是操作焦烧时间,一是剩余焦烧时间。 

   操作焦烧时间是橡胶加工过程中由于热积累效应所消耗掉的焦烧时间,如胶料的翻炼次数、混炼程度、压延、压出等操作过程。这部分时间有可能在硫化前就已经消耗。剩余焦烧间是指胶料在模型中加热时保持流动的时间。如果胶料在混炼、停放、热炼和成型中所耗的时间过长或温度过高,而导致操作焦烧时间长,占去的整个焦烧时间就多,而剩余焦烧间就少,易发生焦烧。因此为了防止焦烧,一方面使胶料具有较长的焦烧时间,如不加超速促进剂,另一方面在混炼、塑炼、成型时应该低温、迅速,以减少操作焦烧时间。因此从安全的角度来看,较长的诱导期对安全有利。

胶料为什么会焦烧?

     硫黄硫化,有的时候配方设计得焦烧时间很长,但停放久了照样会死料,有时配方焦烧时间不长,但停放已久也不一定会死料,冬天不易死料,夏天最易死料,这是为什么?

    各种促进剂的临界活化温度一般也在110度以上,如果单纯从促进剂的临界活化解度上看,那么在40度以下的温度下停放该也不会焦烧的,但实际上并不是那么一会事,因为胶料焦在打料过程中已经进行了化学反应,在较高的操作温度下,由硫化剂、活性剂、促进剂己经有少量的相互活化,生成了少量的硫化先躯络合物,这是一种常温硫化剂仍至在20度以上就能硫化。其实选择促进剂的品种也就是选择临界活化温度较高的促进剂,调节表面活性剂的用量,就是调节活性剂的活化能,工艺上用过水机、冰水机的目的也就是减少生成络合物的操作时间。

   过氧化物硫化是不易焦烧的,并且过氧化物的焦烧时间一般比硫黄硫化还要短,但为什么不易产生焦烧?其根本原因是过氧化物硫化的过程是一个半衰过程,其必须在活化或分解点以上才能产生交联,当然有些比如象一些带羧基的过氧化物硫化速度也很快,因为它的分解点很低,尽管这样一般其分解活化点也在110度以上,换句话说也就是操作过程中温度控制在110度以下是不会焦烧的,即使短时间在较高的温度下也不易焦烧的,只要胶料的操作温度不要太高及出片时尽快散热是没问题的,一些如DCP、双2,5更不易焦烧,而停放过程中的外界温度再高不会超过50摄氏度!所以一般不会受停放时间的长短而影响的。

  产生焦烧现象的原因:   

 

(1) 配方设计不当,硫化体系配置失衡,硫化剂、促进剂用量超常。

 

(2) 对某些需要塑炼的胶种,塑炼未达要求,可塑性太低,胶质过硬,导致炼胶时急剧升温。炼胶机或其它辊筒装置(如返炼机、压延机)辊温太高,冷却不够,也可能导致现场焦烧。

 

(3) 混炼胶卸料时出片太厚,散热不佳,或未经冷却,即仓促堆积存放,加上库房通风不良、气温过高等因素,造成热量积累,这样也会引发焦烧。

 

(4) 胶料存放过程中管理不善,在剩余焦烧时间用尽之后,仍堆放不用,出现自然焦烧。    焦烧的危害:    加工困难;影响产品的物理性能及外表面光洁平整度;甚至会导致产品接头处断开等情况。

 

    预防焦烧的方法:   

 

 (1)胶料的设计要适宜、合理,如促进剂尽可能采取多种并用方式。抑制焦烧。为适应高温、高压、高速炼胶工艺,在配方中还可配用适量(0.3~0.5份) 的防焦剂。   

 

 (2)加强炼胶及后续工序中对胶料的冷却措施,主要通过严控机温、辊温及保证有充沛的冷却水循环,使操作温度不逾越焦烧临界点。   

 

 (3)重视胶料半成品的管理,每批料应有流水卡跟随,贯彻“先进先出”的存库原则,并规定每车料的最长留库时间,不得超越。库房应有良好的通风条件。

胶料焦烧的影响因素及解决途径

胶料在加工、贮存、压型过程中受热的作用,发生早期硫化(交联)并失去流动性和再加工的能力,就是所谓的焦烧现象。(即胶料在工艺过程中热和时间对胶料影响的积累,也可以叫做胶料的热历程。胶料的热历程逾长,温度逾高,则可逐渐缩短胶料的焦烧时间。)那么在胶料配方确定的情况下,造成胶料焦烧的主要因素及解决途径有那些呢?

1、  排胶温度及冷却存放温度过高

解决途径:母胶的排胶温度一般在135℃,最高不超过150℃;终炼胶排胶温度一般不超过105℃,最高不超过110℃。存放温度一般在45℃以下,最高不超过50℃。

2、  停放时间

解决途径:停放时间过短,胶料的疲劳恢复不能充分缓解,焦烧时间变短,一般最短停放不少于6小时;母胶停放时间过长,易造成终炼生产困难,炼胶相对延长,焦烧损失较多,焦烧时间变短;终炼停放时间过长,易出现喷霜或者自硫现象,导致焦烧变短。

3、  混炼的均匀性较差

解决途径:避免部分配合剂局部集中,加快硫化速度,引起局部焦烧变化。

4、  炼胶工艺即炼胶时间长短

解决途径:在保证炼胶质量(均匀性)的前提下,尽量缩短炼胶时间。

5、  设备冷却效果

解决途径:良好的设备冷却,相对降低胶料的温度升高,延长焦烧时间。经常清洗设备,提高设备冷却的热交换能力。

6、  挤出或者压延温度和速度

  解决途径:在保证生产工艺和产能的情况下,尽可能降低工艺温度和速度。


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